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PCB à noyau métallique

Venture a travaillé sur des milliers de projets de circuits imprimés à noyau métallique en fournissant des circuits imprimés à base d'aluminium et de cuivre dotés d'une technologie de pointe en matière de dissipation thermique. Venture est l'endroit idéal pour vos besoins en PCB à noyau métallique ; Des milliers d'ingénieurs en électronique du monde entier nous font confiance grâce à notre politique de qualité garantie à 100 %.

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La raison pour laquelle l'ingénieur choisit les PCB à noyau métallique, au lieu des PCB traditionnels FR4 ou CEM3, est que le métal a une capacité plus forte à dissiper la chaleur des composants.

De manière générale, l'aluminium est absolument l'option la plus économique compte tenu de la conductivité thermique, de la rigidité et du coût, par rapport au cuivre, aux alliages d'acier et à l'acier inoxydable.

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De nos jours, la plus grande application pour les PCB à noyau métallique est les produits d'éclairage à LED, les produits d'éclairage à LED sont partout dans notre vie quotidienne, tels que les lampadaires, les feux de voiture, le rétroéclairage, etc., si vous avez des chances d'ouvrir ces ampoules à LED, vous verrez la plupart PCB en aluminiumc'est à l'intérieur. Cela signifie-t-il que l'aluminium est notre seul choix de circuit imprimé à noyau métallique ? La réponse est non.

Le circuit imprimé à noyau métallique peut également utiliser du cuivre (noyau de Cu, noyau de cuivre), un alliage d'acier et de l'acier inoxydable comme matériau de base. Lorsque nous disons PCB à noyau métallique (MCPCB), nous l'appelons généralement également une carte mcpcb, une carte PCB métallique, une carte PCB à revêtement métallique, une carte à noyau métallique, une carte à noyau métallique, une carte PCB à revêtement thermique ou une carte à support métallique. Ainsi, à partir des mots, nous pouvons voir que le PCB à noyau métallique signifie que le matériau du noyau (base) est en métal, au lieu du standard FR4 ou CEM1, CEM2, CEM 3..ect.

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PCB à noyau métallique : le guide ultime

PCB à noyau métallique

Vous devez faire partie des personnes curieuses de connaître les avancées dans le domaine des cartes de circuits imprimés.

Le circuit imprimé à noyau métallique pourrait être votre plus grande source de curiosité et vous êtes impatient d'en savoir plus.

Dans ce guide, vous apprendrez tout ce qui concerne les PCB à noyau métallique - de la définition de base, la classification, les conceptions, l'application, le processus de fabrication, etc.

À la fin de ce guide, vous serez un expert de l'industrie des circuits imprimés à noyau métallique.

Entrons dans le vif du sujet de ce guide.

PCB à noyau métalliquePCB à noyau métallique

Qu'est-ce qu'un PCB à noyau métallique?

La carte de circuit imprimé Metalcore (MCPCB) ou carte de circuit imprimé thermique est un type de PCB avec une base métallique.

En d'autres termes, il s'agit d'une carte de circuit imprimé avec un métal comme matériau principal pour la base ou la plaque. Le matériau métallique à la base est responsable de la diffusion de la chaleur qui s'accumule pendant le processus de fonctionnement.

Les métaux de base sont de très bons conducteurs de chaleur et dissipent la chaleur qui s'accumule lorsque le PCB fonctionne.

Ce sont de nouvelles avancées en remplacement des FR4 et  CEM3 les fabricants de matériaux utilisaient dans les planches précédentes. Il dissipe plus de chaleur des composants les plus vulnérables de l'appareil vers des zones moins sensibles à la chaleur telles que le dissipateur thermique.

PCB à noyau métallique

PCB à noyau métallique

Dans un passé récent, le développement de la LED a été à la hausse, mais il a connu des problèmes.

Le principal sujet de préoccupation était une accumulation excessive de chaleur dans le système, entraînant des dysfonctionnements et une durée de vie plus courte.

Les principaux domaines rencontrant ces problèmes étaient dans le domaine de l'éclairage notamment avec les diodes électroluminescentes de forte puissance.

L'application du matériau métallique à la base vient résoudre le problème dans les applications LED.

C'est aussi une solution à d'autres applications qui génèrent beaucoup de chaleur qui gêne le mode de fonctionnement. Le principal matériau utilisé pour le MCPCB est constitué de couches d'isolation thermique, d'une feuille de cuivre métallique et d'une plaque métallique.

Couches de PCB

Couches de PCB

Les compositions de base d'un circuit imprimé structure comprenant :

  • Couche de circuits
  • Masque de soudure
  • Couche de cuivre
  • Couche diélectrique
  • Dissipateur de chaleur
  • Couche de noyau métallique

Les caractéristiques des couches d'isolation thermique, des feuilles de cuivre métalliques et de la plaque métallique sont :

  • Conductivité magnétique
  • Excellente dissipation de la chaleur
  • Bonne résistance mécanique
  • Excellentes performances de traitement

La base à noyau métallique a deux matériaux principaux qui sont le cuivre et l'aluminium pour de nombreuses applications.

Les substrats en aluminium ont des bases métalliques de plaques recouvertes de cuivre, bonnes pour le transfert et la dissipation de la chaleur du PCB.

Les substrats en cuivre sont plus performants que l'aluminium, mais leur utilisation est coûteuse par rapport aux matériaux en aluminium.

De nombreux clients préfèrent utiliser la base en aluminium en raison de son sens économique et l'utilisent dans diverses applications.

Les principales applications des matériaux sont l'éclairage LED, les équipements électroniques de communication et les appareils à fréquence audio.

Conception de PCB à noyau métallique

Conception de PCB à noyau métallique

Les autres caractéristiques du circuit imprimé en aluminium sont :

  • Il utilise la technologie SMT
  • Il fait un traitement efficace pour la diffusion de la chaleur dans la conception du circuit
  • Il réduit la température de l'appareil et améliore la densité d'utilisation de l'alimentation.
  • Il prolonge la durée de vie de l'appareil
  • Il a une endurance mécanique plus élevée
  • Réduit la taille de l'appareil, ce qui entraîne un faible coût d'assemblage et de matériel

Types de PCB à noyau métallique ?

La classification de la carte de circuit imprimé à noyau métallique est fonction des couches de trace et de l'emplacement du PCB.

Ce type de classification nous donne les trois principaux types de circuits imprimés à âme métallique qui sont :

  • PCB à noyau métallique simple face
  • PCB à noyau métallique double face
  • PCB à noyau métallique multicouche

PCB à noyau métallique simple face

PCB à noyau métallique simple face

PCB à noyau métallique simple face

Il s'agit d'une carte de circuit imprimé à noyau métallique qui a des impressions de traces sur un côté de la couche. Cela consiste en:

  • Une base métallique qui est généralement en alliage de cuivre ou en aluminium
  • Une couche diélectrique non conductrice
  • Couche de circuit en cuivre
  • Composants CI
  • Solder Mask

Il a une fine couche de diélectrique isolant entre une base métallique et une feuille de cuivre. Vous trouverez la feuille de cuivre dans différents motifs selon le fabricant.

L'aluminium est bon marché à utiliser par rapport au cuivre, ce qui en fait le métal de choix.

Il possède un diélectrique préimprégné qui offre un excellent transfert de chaleur des composants et de la feuille à la plaque de base. Il assure cette fonction tout en conservant une parfaite isolation électrique.

La base en aluminium ou en cuivre assure l'intégrité mécanique de l'appareil, transférant et distribuant la chaleur à un dissipateur thermique.

Outre le dissipateur thermique, il peut également transférer la chaleur à la surface de montage ou à l'air ambiant.

Vous pouvez l'utiliser avec des composants de puce et de fil et de surface car il offre une faible résistance thermique que le FR4. Le noyau métallique est moins coûteux et permet une plus grande surface par rapport aux substrats en céramique.

Avantages de l'utilisation de la carte de circuit imprimé à noyau métallique unique

  • La dissipation thermique et le transfert thermique sont meilleurs que ceux des matériaux FR4. Les caractéristiques de transfert de chaleur sont meilleures que celles de tous les autres matériaux utilisés auparavant. Le cuivre a de meilleures caractéristiques de dissipation thermique par rapport à l'aluminium.
  • Le cuivre a de meilleures caractéristiques de dissipation dans l'air par rapport à l'aluminium. L'aluminium, en revanche, a moins de densité et se refroidit plus rapidement après l'avoir retiré du feu. Cela signifie donc que l'aluminium a de meilleures caractéristiques de dissipation thermique que le cuivre.
  • Il est moins sujet aux dommages et à la distorsion, en particulier lorsqu'il est soumis à des températures élevées. Vous pouvez l'utiliser dans des applications nécessitant une commutation de puissance élevée.
  • Vous pouvez facilement l'implémenter dans des conceptions à plus haute densité en raison de leur capacité thermique par rapport à la fibre de verre.
  • La finition de surface de ces appareils est souvent en or fin, HASL et OSP, ce qui améliore ses capacités de transfert de chaleur.

PCB à noyau métallique double face

Les circuits imprimés à noyau métallique double face et double couche sont disponibles dans des circuits de hautes avancées.

Il y a eu une confusion entre les deux types en raison de la similitude des noms.

La principale différence entre les deux appareils réside dans la disposition vue dans le positionnement du noyau métallique.

PCB double face

PCB double face

PCB à noyau métallique double face, vous trouverez l'âme métallique entre les deux couches conductrices de l'appareil.

Vous trouverez également une couche diélectrique entre une couche de cuivre et le noyau métallique. Le noyau métallique se connecte aux conducteurs via des vias et SMD est soit en bas, soit en haut.

Un PCB à noyau métallique à double couche a les couches conductrices au-dessus du noyau métallique en bas. Vous verrez les couches conductrices du même côté que le noyau métallique.

Les types de noyaux métalliques que vous trouverez dans cette configuration sont le cuivre, les alliages de fer et l'aluminium.

Il a également une couche diélectrique entre le noyau métallique en bas et une couche de cuivre. Vous ne verrez que la population du SMD en haut de l'appareil.

https://youtu.be/McOu1DAu9TA

Avantages du MCPCB double couche et double face

Les variantes offrent des avantages similaires à ceux des autres types de cartes de circuits imprimés à noyau métallique. Les principaux avantages des variantes incluent:

  • Fiabilité accrue des performances à haute température. De nombreux PCB double face CEM3 et FR4 à haute densité et puissance ont des difficultés de dissipation thermique. Cela est dû aux faibles caractéristiques de conductivité thermique qui détruisent les composants électriques lorsqu'ils fonctionnent à des températures élevées.
  • Le PCB à noyau métallique double face a un noyau métallique avec une conductivité thermique et une isolation parfaites entre les couches. Ces attributs contribuent à de meilleures performances de l'appareil à des températures plus élevées.
  • Ils ont une très bonne dilatabilité thermique. La contraction et la dilatation thermiques sont une caractéristique intéressante de chaque appareil. La capacité de se dilater sous l'effet de la chaleur et de se contracter sous l'effet du froid est le coefficient de dilatation thermique (CTE).
  • La plupart des cartes de circuits imprimés FR4 ont des coefficients de dilatation thermique très faibles. Cela signifie qu'ils ne peuvent pas bien faire face aux problèmes d'expansion et de contraction. C'est le facteur qui rend le double face et la double couche plus fiables dans de nombreux appareils.

Applications des PCB double face et double couche

Les principales applications des circuits imprimés double couche et double face sont :

  • Les lampes à diodes électroluminescentes (DEL) telles que les lampes de poche,
  • Eclairage général et public
  • Contrôles industriels
  • Dispositifs de surveillance de l'alimentation
  • Éclairage automobile tel que les phares
  • Amplificateurs tels que l'amplification du son
  • Test de l'Équipement

Vous pouvez choisir n'importe lequel des appareils en fonction des exigences de votre application.

PCB à noyau métallique multicouche

Il est possible de proposer une carte de circuit imprimé à noyau métallique qui comporte plus de deux couches. La structure est similaire à celle des multicouches FR4 mais est plus complexe dans la conception et la fabrication.

PCB multicouche

PCB multicouche

Il peut prendre beaucoup plus de composants, mettre les couches de masse et de signal dans une couche séparée pour de meilleures performances.

Par rapport au FR4, le MCPCB nécessite plus de travail, d'expérience et de technologie dans le laminage de plusieurs couches.

Le coût de stratification des couches avec un noyau métallique est plus élevé mais les performances sont meilleures que les autres PCB. Il est capable d'un large éventail d'activités et il a les caractéristiques suivantes :

  • Les matériaux de base varient selon l'application et comprennent des alliages de cuivre, d'aluminium ou de fer.
  • La conductivité thermique varie également en fonction de la couche diélectrique
  • L'épaisseur du panneau varie également en conséquence et varie entre 0.8 mm et 3 mm
  • L'épaisseur du cuivre varie entre 0.5 OZ et 3.0 OZ.
  • Il a un excellent contour, du routage, des coupes en V et des processus de poinçonnage
  • Les masques de soudure varient en couleur de l'huile blanche, noire, verte, bleue ou rouge
  • Il a une légende blanche ou noire ou une couleur de sérigraphie
  • Il a une finition de surface en or, OSP, HASL
  • La taille maximale des panneaux que vous pouvez trouver est de 600 x 500 mm

Avantages de l'utilisation du PCB à noyau métallique

Le problème de l'accumulation de chaleur sur les cartes de circuits imprimés a été un casse-tête pour de nombreux fabricants dans le monde.

L'invention de la carte de circuit imprimé à noyau métallique a été un soulagement pour l'industrie pour de nombreuses raisons.

Les principaux avantages de l'utilisation de la carte de circuit imprimé à noyau métallique sont les suivants.

Il a un matériau de substrat spécial pour améliorer la fiabilité de la conception des appareils fonctionnant à des températures très élevées.

Au lieu d'être une zone de montage pour le matériau, il attire également l'excès de chaleur de l'appareil, ce qui le rend plus frais.

La chaleur va de l'autre côté de la couche où elle peut s'échapper efficacement sans endommager l'appareil.

PCB à noyau métallique

PCB à noyau métallique

C'est la solution aux appareils qui utilisent des cartes de circuits imprimés à LED pour différentes fonctions telles que l'éclairage.

Le problème de la chaleur excessive est présent sur les appareils qui utilisent de nombreux composants LED pour éclairer une zone pendant longtemps.

Cela n'aurait pas été utile pour les appareils qui ont très peu de composants LED et fonctionnent pendant des périodes plus courtes.

Il a la capacité d'intégrer des couches de polymère diélectrique avec une conductivité thermique plus élevée pour une faible résistivité thermique.

Les cartes de circuits imprimés Metalcore transfèrent la chaleur 9 fois plus rapidement que les cartes de circuits imprimés FR4. La dissipation de la chaleur du système maintient de meilleures performances et augmente la durée de vie de l'appareil.

Il a également une stabilité dimensionnelle parfaite par rapport à d'autres PCB avec d'autres matériaux comme FR4 et CEM3.

Dimensions PCB

Dimensions PCB

Les PCB en aluminium sont meilleurs car ils peuvent résister à la chaleur jusqu'à des niveaux de 140 à 150 degrés centigrades. Les dimensions augmenteront au minimum entre 2.5 et 3 %.

Les MCPCB ont une expansibilité thermique plus élevée car coefficient de dilatation thermique est au top.

Le cuivre et l'aluminium ont un meilleur CTE par rapport au FR4 et la conductivité thermique se situe entre 0.8 et 3.0 W/cK

Il a des empreintes plus petites qui réduisent le nombre de matériel et par conséquent le coût d'assemblage.

Il a également une meilleure durabilité mécanique et vous pouvez l'utiliser pendant une période prolongée avant son expiration.

Spécifications techniques du circuit imprimé à noyau métallique

En supposant que vous êtes un boulanger et que vous devez faire un gâteau d'anniversaire pour l'un des clients fidèles.

Il y a certains ingrédients et équipements dont vous aurez besoin pour faire un bon gâteau pour votre client.

Eh bien, considérez les spécifications dont vous avez besoin pour faire un bon gâteau et devenir un concepteur ou un fabricant de MCPCB.

conception de circuit imprimé à noyau métallique

 Conception de PCB à noyau métallique

Pour fabriquer un bon circuit imprimé à noyau métallique fonctionnel et durable, vous devez avoir certaines spécifications.

Ce sont les facteurs qui détermineront le résultat et le succès de la carte de circuit imprimé à noyau métallique.

Continuez à lire et découvrez les spécifications techniques d'une bonne carte de circuit imprimé à noyau métallique.

· Types de matériaux, y compris l'aluminium, le PCB en cuivre COB et le PCB à base de fer

Dans et Conception et mise en page de PCB projet, vous devrez collecter différents types de matériaux pour fabriquer un produit bon et fonctionnel.

Matériaux PCB que vous utiliserez sont de différents types selon l'application finale du produit.

Ils varient en termes de qualité, de quantité, de durabilité, de résistance, de poids, de densité, de conductivité électrique et thermique, entre autres caractéristiques.

Le matériau le plus important dont vous aurez besoin pour fabriquer une bonne carte de circuit imprimé à noyau métallique est le métal.

PCB à noyau métallique

PCB à noyau métallique

C'est le matériau principal qui a également contribué de manière significative au nom de la carte de circuit imprimé à noyau métallique.

Il existe différents types de métal que vous pouvez utiliser pour fabriquer une bonne carte de circuit imprimé à noyau métallique.

Le métal que vous mettrez en jeu lors de la fabrication d'un MCPCB doit pouvoir déterminer la qualité du produit.

Le matériau ou le métal doit avoir la caractéristique spécifique qui déterminera la performance du produit. Les caractéristiques du métal que vous devrez regarder sont :

  • Résistance à la température du noyau métallique
  • Adhésion de l'âme métallique
  • La résistance à la traction de l'âme métallique
  • La flexibilité du noyau métallique
  • La rigidité diélectrique de l'âme métallique
  • Constante diélectrique du matériau parmi d'autres facteurs thermiques, électriques et physiques.

Les types de matériaux métalliques dont vous aurez besoin pour le MCPCB comprennent, entre autres, les alliages d'aluminium, de cuivre et de fer.

Les matériaux métalliques doivent permettre d'utiliser la technologie de montage en surface pour placer les composants sur le circuit imprimé.

Ils doivent également être mécaniquement durables, prolongeant ainsi la durée de vie de la carte de circuit imprimé à âme métallique.

·PCB en aluminium

La carte de circuit imprimé en aluminium est un PCB qui a de l'aluminium comme matériau principal pour le noyau du MCPCB.

Carte d'aluminium

 Carte d'aluminium

Les cartes de circuits imprimés en aluminium ont trois parties principales qui comprennent :

  • Couche de circuit qui est la couche de circuit en feuille de cuivre présente dans toutes les cartes de circuits imprimés.
  • La couche diélectrique ou la couche isolante
  • La couche métallique ou la couche de substrat

Dans ce cas, la couche métallique ou le matériau du substrat est de l'aluminium qui est également de nature différente.

Dans de nombreuses cartes de circuits imprimés à noyau métallique, vous trouverez de l'aluminium comme matériau de substrat principal.

C'est l'un des matériaux que de nombreux fabricants préfèrent utiliser pour les raisons suivantes.

  • Il a de basses températures de fonctionnement
  • Il réduit la taille des cartes de circuits imprimés
  • Il augmente la densité de puissance de la carte de circuit imprimé
  • Il est durable et prolonge la durée de vie des matrices
  • Il a également très peu d'interconnexions des composants dont vous aurez besoin sur un PCB
  • Il améliore les performances mécaniques et thermiques du circuit imprimé
  • Il permet une meilleure utilisation de la technologie de montage en surface
  • Il accélère les dissipateurs de chaleur et d'autres types de matériel de montage
  • C'est le type de métal le moins cher et le prix varie en fonction des exigences de la LED.

Vous pouvez fabriquer un circuit imprimé en aluminium en laminant un diélectrique électriquement isolant et thermiquement conducteur entre la feuille de cuivre et la base métallique.

Gravez la feuille de cuivre dans le motif de circuit que vous désirez et la plaque métallique évacuera la chaleur via un mince diélectrique.

PCB circulaire en aluminium

PCB circulaire en aluminium

Les LED et les convertisseurs de puissance utilisent davantage le PCB en aluminium, mais vous pouvez également le trouver dans d'autres applications.

Les entreprises RF et automobiles cherchent à explorer les avantages de l'utilisation de cette carte de circuit imprimé. Il existe de nombreuses configurations de la carte de circuit imprimé en aluminium, notamment :

  • Circuit imprimé souple en aluminium
  • Circuits imprimés hybrides en aluminium
  • Circuits imprimés multicouches en aluminium
  • Circuits imprimés traversants en aluminium

Vous choisirez l'un ou l'autre des types de PCB en aluminium en fonction de l'application.

·PCB à noyau de cuivre

Le cuivre est un autre type de métal que vous pouvez envisager d'utiliser lors de la fabrication d'une carte de circuit imprimé à noyau métallique.

C'est l'un des meilleurs matériaux métalliques de l'industrie en raison de la nature parfaite de ses caractéristiques.

PCB en cuivre

PCB en cuivre

Une carte de circuit imprimé à noyau de cuivre se compose des éléments suivants :

  • Matériau du substrat qui est du cuivre dans ce cas
  • Il a une conductivité thermique élevée ou une couche d'isolation préimprégnée
  • Couche de circuit en cuivre

Outre l'explication ci-dessus, il existe trois types de cartes de circuits imprimés à noyau de cuivre, notamment :

  • Puce sur circuit imprimé en cuivre où la puce à diode électroluminescente dirige le dissipateur de chaleur directement vers le substrat en cuivre.
  • A un chemin de chaleur direct sans couche diélectrique sous le coussinet de chemin de chaleur.
  • L'autre a un chemin de chaleur direct sans couche diélectrique et un circuit imprimé en alliage aluminium-cuivre.

· PCB à base de fer

Les cartes de circuits imprimés à base de fer dépendent de matériaux tels que l'acier au silicium, l'acier spécial à la place du FR4 et du CEM1.

Il est important dans la dissipation de la chaleur des composants critiques de la carte.

Il transfère la chaleur à d'autres zones moins critiques du PCB telles que les noyaux métalliques ou les dissipateurs de chaleur.

Conception de PCB à noyau métallique

Conception de PCB à noyau métallique

En vérité, c'est un bon conducteur de chaleur et dissipe donc l'accumulation de chaleur loin de l'appareil.

Il est relativement moins cher à utiliser par rapport à d'autres types de métaux tels que le cuivre et l'aluminium.

Le PCB à base de fer est cependant plus lourd que les deux métaux et est suffisamment solide, donc durable.

Directives de conception de circuits imprimés à noyau métallique

Une carte de circuit imprimé à noyau métallique est disponible dans différentes conceptions en fonction de l'application.

Vous trouverez également différentes conceptions du MCPCB en fonction des exigences du client.

Vous devez vous assurer que la conception que vous avez l'intention d'utiliser fonctionnera bien sans interruption.

La conception d'un PCB à noyau métallique suit la même procédure que vous utilisez pour fabriquer d'autres types de cartes de circuits imprimés.

Dans ce cas, le seul facteur qui changera est le matériau du substrat que vous changerez en métal.

Pour rendre la conception rentable et la fabrication, il y a des considérations secondaires auxquelles il faut prêter attention.

Vous examinerez les considérations relatives aux opérations mécaniques, à la légende, au masque de soudure et à la fabrication mécanique.

Pour faire une conception rentable, vous devrez prendre en compte de nombreuses considérations, notamment :

  • Le type de matériau que vous utiliserez, qui peut être de l'aluminium, du cuivre ou du fer pour le substrat. Ce sera le facteur principal pour considérer le nombre de composants à placer sur votre conception, cela affectera également la taille de la conception sur laquelle vous travaillez.
  • L'épaisseur du matériau de base est également une considération importante lors de l'élaboration d'un bon design. L'utilisation de l'épaisseur standard utilisée par de nombreux fabricants aidera à contrôler les coûts.
  • La planéité de la conception est un autre facteur auquel il faut prêter attention. La quantité de cuivre dont vous aurez besoin sur la conception affectera la planéité de la conception. Dans ce cas, vous devrez tenir compte des règles du coefficient de dilatation thermique (CTE).

Le respect des règles vous permettra d'inclure les composants lourds des circuits en cuivre à des bases plus épaisses. Cela éliminera également la possibilité de s'incliner lorsque l'équipement est mis en service. L'épaisseur supplémentaire du diélectrique est importante pour le routage, le rainurage, le perçage et le poinçonnage.

  • Vous devez également tenir compte du diélectrique et savoir qu'il est coûteux d'utiliser des diélectriques plus élevés. Le TG standard pour un diélectrique est de 140 degrés mais vous pouvez 170 degrés du TG diélectrique.
  • La feuille de circuit en cuivre est une autre considération à prendre en compte et plus la feuille est fine, plus elle est chère. Le matériau de base en métal améliorera la conductivité électrique de l'appareil par rapport au FR4.
  • Le préimprégné ou l'isolation est un autre facteur important dans la conception d'une carte de circuit imprimé à noyau métallique.

PCB à noyau métallique

 PCB à noyau métallique

Il existe de nombreux types de logiciels que vous pouvez utiliser pour fabriquer une carte de circuit imprimé à noyau métallique.

Les logiciels que vous avez utilisés pour fabriquer les cartes de circuits imprimés FR4 sont les mêmes pour le MCPCB.

Dans ce cas, vous ferez diverses considérations sur le type de matériel entre autres.

Les considérations sur la conception dépendront du type de PCB que vous fabriquerez.

Lors de la conception, assurez-vous d'avoir les schémas qui correspondent au type de PCB que vous avez l'intention de fabriquer.

·Taille du PCB à noyau métallique

La taille de la carte de circuit imprimé à noyau métallique variera en fonction des composants du PCB.

Le type de matériau que vous utiliserez déterminera également la taille de la carte de circuit imprimé à âme métallique. Vous aurez différentes applications nécessitant différentes tailles de cartes de circuits imprimés.

La taille de la carte de circuit imprimé à noyau métallique déterminera le poids total de l'appareil. Plus la taille de la carte de circuit imprimé à noyau métallique est grande, plus elle sera lourde.

Les tailles plus grandes des MCPCB offrent des surfaces plus larges pour une dissipation plus rapide de la chaleur du PCB.

Dimension PCB Dimensions PCB

Lors de la fabrication d'une carte de circuit imprimé à noyau métallique, vous devez tenir compte des considérations suivantes :

  • La taille du panneau de la carte de circuit imprimé à noyau métallique
  • Regardez les tailles de panneau standard de la carte de circuit imprimé à noyau métallique et comparez-les à vos spécifications.
  • La taille standard du panneau PCB
  • La taille de fabrication du panneau PCB

· L'épaisseur du matériau, par exemple l'aluminium, etc.

Le circuit imprimé a les propriétés des noyaux simples et supplémentaires avec des connexions d'époxy parfois le préimprégné.

L'épaisseur de la carte de circuit imprimé à âme métallique variera selon le type de matériau utilisé.

L'application finale de la carte influencera également l'épaisseur de la carte de circuit imprimé.

Différents fabricants proposent différentes épaisseurs de panneaux, mais il existe des tailles d'épaisseur standard disponibles.

Vous avez le choix de décider de l'épaisseur de votre circuit imprimé à âme métallique. Assurez-vous que la carte fonctionne bien et ne présente pas de dysfonctionnements chaque fois que vous l'utilisez.

Épaisseur de PCB

 Épaisseur de PCB

L'épaisseur du stratifié est un autre facteur dont vous devrez tenir compte lorsque vous parlerez de l'épaisseur du matériau.

L'épaisseur du stratifié variera également en fonction du type de matériau que vous utilisez pour le laminage.

Vous devez tenir compte de l'épaisseur du matériau pour l'impédance de la trace.

Chaque fois que vous calculez l'impédance, examinez les conséquences du revêtement conforme en raison du revêtement du masque de soudure de la carte de circuit imprimé.

Vous vous rendrez compte que le masque de soudure réduira l'impédance des traces qui sont très fines. L'augmentation de l'épaisseur des traces réduira l'impédance du masque de soudure.

L'épaisseur du matériau affectera différents facteurs allant de la conductivité, de la fonctionnalité et de la résistivité à la chaleur.

Il déterminera comment et où vous appliquerez la carte de circuit imprimé à âme métallique. Le type de matériau affectera également l'épaisseur en fonction des propriétés du matériau.

L'épaisseur de l'aluminium sur une carte variera de l'épaisseur du cuivre pour le même mode de performance.

En effet, les propriétés physiques de l'aluminium et du cuivre diffèrent en conséquence, tout comme l'épaisseur.

·Épaisseur d'isolation

L'épaisseur de l'isolation est un autre facteur dont vous devrez tenir compte lors de la fabrication d'une carte de circuit imprimé à âme métallique.

L'épaisseur de l'isolant aura une incidence sur certains facteurs comme celui de l'impédance des pistes de cuivre.

Plus l'isolation est épaisse, plus l'impédance est grande et l'impédance diminue à mesure que l'isolation est plus mince.

Matériau isolant

Matériau isolant

Lors de la fabrication d'une carte de circuit imprimé à noyau métallique, on s'efforce de réduire l'épaisseur de l'isolant pour réduire l'impédance.

Dans de nombreux cas, la gaine froide est utilisée pour de nombreuses applications dans les cartes de circuits imprimés à noyau métallique. Les avantages de l'isolation Cool Clad sont :

  • Il réduit l'impédance thermique ou thermique en abaissant de moitié les températures de la puce et augmente les performances des appareils.
  • Il prolonge la durée de vie des diodes électroluminescentes encore plus que l'utilisation des substrats isolants normaux.
  • Il est sans contrainte car il a fait ses preuves en matière de fiabilité et de robustesse contre les cycles thermiques et les températures élevées, améliorant ainsi la durabilité.

L'épaisseur d'isolation du nouveau matériau est également conforme à la RoHS et à la résistance au feu. Il est également compatible avec les soudures sans plomb.

· Conductivité thermique et gestion thermique pour les PCB

La gestion de la chaleur est très importante dans une carte de circuit imprimé lorsqu'elle est en fonctionnement.

Chaque fois qu'une carte de circuit imprimé fonctionne, il y a une accumulation de chaleur qu'elle génère dans le processus.

L'accumulation de chaleur peut causer beaucoup de dommages à l'appareil en le ralentissant ou en détruisant les composants.

Il est donc important d'avoir un bon matériau qui aidera à la conductivité thermique et à la gestion des PCB.

Circuit imprimé en aluminium pour les applications haute puissance Circuit imprimé en aluminium pour les applications haute puissance

C'est la raison pour laquelle de nombreux fabricants préfèrent utiliser des cartes de circuits imprimés à noyau métallique pour aider à la gestion thermique.

Les matériaux métalliques sont de bons conducteurs de chaleur et aident à éliminer la chaleur des zones les plus critiques vers les zones les moins critiques.

Vous pouvez utiliser l'analyseur de conductivité thermique C-Therm TCi pour obtenir des mesures précises, exactes et rapides.

Cela aidera à déterminer la conductivité thermique des composants de la carte de circuit imprimé.

Connaître la conductivité thermique des composants sur une carte de circuit imprimé vous aidera dans la gestion thermique du MCPCB.

La gestion thermique du circuit imprimé consiste à placer le bon matériau aux bons endroits pour dissiper la chaleur.

Cela commence par connaître la conductivité thermique de chaque composant, puis par déterminer les meilleurs matériaux à utiliser pour la dissipation thermique.

Vous choisirez ensuite le bon noyau métallique qui aidera à conduire la chaleur des zones hautement critiques.

· Finition de surface

La finition de surface des cartes de circuits imprimés à noyau métallique varie également en fonction du matériau utilisé.

De nombreux fabricants préfèrent tremper le matériau dans l'or, HASL entre autres, en fonction des exigences de l'application.

Le client a également le droit de décider du type de finition de surface qu'il souhaite pour l'installation.

Finition de surface PCBFinition de surface PCB

La finition de surface du circuit à noyau métallique différera selon différents facteurs tels que les taux, la durée de vie, la disponibilité, le traitement de l'assemblage et la cohérence.

C'est parce que chaque type de finition diffère en termes d'avantages, de procédures, de produits et de paramètres adaptés à différentes applications.

Il est important que le concepteur et le client soient en contact avec le fabricant pour avoir des discussions sérieuses sur ce facteur.

Il donnera également à la carte de circuit imprimé à noyau métallique un aspect complet et attrayant

·Arrêt de soudure

Solder stop ou solder mask ou solder stop mask une couche de polymère que vous appliquerez sur les traces de cuivre.

Il aidera les traces de cuivre à le protéger de l'oxydation et empêchera les ponts de soudure de se former entre les pastilles.

Certaines pastilles peuvent être proches d'autres pastilles et peuvent former des ponts de soudure.

Masquage de soudure

Masquage de soudure

Un pont de soudure est une connexion électrique que vous n'aviez pas l'intention d'avoir sur le circuit imprimé.

Les PCB ont des masques de soudure en place qui aideront à prévenir la formation de ponts de soudure.

C'est une technique qui nécessite une production en série de cartes utilisant la technique de refusion ou des bains de soudure.

Après l'application, il est important d'avoir des ouvertures lorsque vous placez les composants PCB sur la carte.

Photolithographie est le processus par lequel vous ferez des trous lors du placement des composants du circuit imprimé.

Le vert était la couleur principale dans le passé, mais vous pouvez trouver une variété de couleurs en ce moment.

Les masques de soudure sont disponibles dans différents supports en fonction de l'application et des demandes des clients.

Le masque de soudure le plus courant est le vert époxy car il est bon marché et vous le sérigraphierez sur un PCB.

Parmi les autres types de masques de soudure que vous pouvez utiliser, citons l'encre photo-imageable liquide (LPI) ou le masque de soudure photo-imageable liquide (LPSM).

Impression de légende

Vous pouvez faire imprimer une légende sur un ou les deux côtés de la carte de circuit imprimé à âme métallique.

Cela dépend du nombre de couches que le MCPCB aura et aussi du type de MCPCB.

Les composants de l'impression de la légende comprennent les paramètres des commutateurs, les désignateurs de composants, les points de test, entre autres.

Les composants de la légende vous aideront dans l'assemblage des composants PCB, l'entretien, le test et l'utilisation du circuit imprimé.

Il existe trois méthodes principales que vous pouvez utiliser pour imprimer les légendes sur la carte de circuit imprimé à noyau métallique. Les trois méthodes comprennent :

  • Sérigraphie à l'encre époxy d'où le nom screen ou silk.
  • Imagerie photo liquide plus précise que la sérigraphie.
  • Impression à jet d'encre qui est une nouvelle méthode qui imprime des données variables uniques à une autre impression.

Lors de la fabrication de votre carte de circuit imprimé à noyau métallique, vous pouvez utiliser le processus d'impression de légende pour la compléter. Vous pouvez choisir l'une des trois méthodes d'impression des concepts clés disponibles sur la légende. Vous devrez faire un aperçu du type de légende dont vous avez besoin avant de commander le processus de dessin.

· Fraisage

C'est le processus d'élimination des zones de cuivre de la feuille de matériau PCB.

C'est le processus qui ouvre la voie à la recréation des traces de signal, des pads et de la structure en fonction du fichier de mise en page.

Fraisage de PCB

Fraisage de PCB

Il s'agit d'un processus d'enlèvement de matière au lieu d'en ajouter pour fabriquer la pièce finale du MCPCB.

Il existe essentiellement deux processus de fraisage qui impliquent un fraisage physique et une gravure chimique.

Le broyage physique n'implique pas l'utilisation de produits chimiques, ce qui en fait un processus sûr que vous pouvez effectuer confortablement. La qualité d'un matériau qui passe par le processus de fraisage dépendra de :

  • La vraie nature des systèmes La vraie précision et précision de fraisage
  • L'état des matériaux de fraisage et la vitesse de rotation des forets d'alimentation
  • La qualité du panneau qui a subi le processus de broyage chimique dépend de :
  • La précision du photomasquage
  • Qualité du photomasquage
  • État des produits chimiques de broyage
  • Certains des avantages de l'utilisation du fraisage physique sont :
  • Vous n'avez pas besoin d'utiliser de produits chimiques, ce qui en fait un processus sûr
  • Vous vous retrouverez avec des cartes haute résolution par rapport au processus de gravure chimique
  • Cela permet de gagner du temps car vous pouvez transformer une planche complète en moins de temps par rapport à la gravure chimique
  • Il est moins cher par rapport à la gravure chimique car il ne nécessite pas de matériel et d'expertise supplémentaires.

·Score en V

C'est le processus de faire une rainure en forme de lettre Vee en haut et en bas de la planche.

Circuit imprimé en V

Circuit imprimé en V

Vous devez vous assurer que vous vivez du matériel au centre afin que la planche reste intacte. Beaucoup de gens se réfèrent au processus en tant que notation en V ou notation en V.

Vous utiliserez le processus de V-scoring pour regrouper un ensemble de cartes de circuits imprimés afin de simplifier le processus d'assemblage.

Il fournit une structure solide pour le processus d'assemblage permettant l'application de moins de pression.

Le résultat final sera la séparation des planches que vous avez assemblées.

Vous pouvez baser les spécifications du V-score sur la vue en coupe, la profondeur du score, indiquant la distance entre les Vees.

La zone qui reste entre les deux V est la toile. Effectuez des mesures égales avant de marquer pour avoir des spécifications standard du score V.

·Fraisage sur l'axe Z

Vous pouvez gérer le cœur du fraisage sur l'axe Z de plusieurs manières. La première et la plus simple forme de fraisage est le solénoïde qui pousse contre un ressort.

Lorsque le solénoïde a suffisamment de puissance, il poussera contre une butée à ressort qui limitera la course vers le bas.

Le second procédé utilise le vérin pneumatique et un robinet-vanne sous le contrôle d'un logiciel.

La quantité de pression d'air et la petite taille du cylindre réduisent le contrôle entre les butées inférieure et supérieure. Il est utile pour les tâches de fraisage ascendant et descendant.

Le troisième type utilise un mortier pas à pas permettant le mouvement de la tête de fraisage par pas petits mais précis.

Vous pouvez régler la vitesse des étapes pour permettre à la perceuse de battre à l'intérieur du matériau métallique plutôt que de marteler. La profondeur et la vitesse seront sous votre contrôle à l'aide du logiciel.

Processus de fabrication de PCB à noyau métallique

Le processus de fabrication des cartes de circuits imprimés à noyau métallique est le même pour tous les types de métaux que vous utiliserez.

Cela implique toutes les étapes que vous suivrez dans la fabrication d'une carte de circuit imprimé normale, mais vous remplacerez le substrat.

Le substrat le plus courant pour les PCB standard était le FR4 mais vous le remplacerez par un métal.

La première étape de la fabrication d'une carte de circuit imprimé à noyau métallique consiste à réaliser la conception et la sortie.

Vous créerez la conception du MCPCB à l'aide d'un logiciel de conception, car le résultat final devrait être le même.

Le logiciel que vous pouvez utiliser dans la conception comprend OrCAD, Altium designer, KiCAD, pads, eagle parmi d'autres types disponibles.

Le concepteur doit être en mesure d'informer le fabricant du type de logiciel qu'il utilise pour réaliser le schéma.

Cela aidera à réduire les problèmes qui peuvent survenir à la suite de divergences. Le concepteur exportera ensuite la conception vers le fabricant pour approbation et assistance.

De nombreux concepteurs transmettent le schéma à l'aide d'un logiciel connu sous le nom de Gerber qui maintient la beauté de la conception.

La deuxième étape consiste à imprimer la copie du schéma du concepteur sur un film après avoir effectué une vérification DFM.

De nombreux fabricants utilisent des traceurs pour transférer le schéma sur un film qu'ils utiliseront pour imager le PCB.

Les traceurs utilisent une technologie d'impression précise pour donner une image précise de la conception de la carte de circuit imprimé.

Le produit final est un plastique avec le négatif photo de la carte de circuit imprimé à l'encre noire. La zone à l'encre noire représente les parties conductrices du MCPCB tandis que les zones claires sont non conductrices. Sur le côté opposé, la zone noire est destinée à la gravure tandis que la partie claire représentera le cuivre.

Chaque couche de la carte de circuit imprimé et du masque de soudure aura sa propre feuille noire et transparente.

Pour un alignement parfait, percez des trous d'enregistrement à travers chaque film. Ajustez la table sur laquelle le film repose jusqu'à ce que vous obteniez la correspondance parfaite pour obtenir le poinçonnage exact du trou.

PCB à noyau métallique PCB à noyau métallique

La troisième étape consiste à imprimer l'image sur le film sur une feuille de cuivre lors de la fabrication du MCPCB.

À ce stade, vous devrez vérifier les formes de base du PCB au fur et à mesure que vous collectez les matériaux.

Le panneau de substrat principal, dans ce cas, sera le noyau métallique tel que l'aluminium ou le cuivre.

N'oubliez pas de maintenir un environnement propre lors de ces processus pour éliminer toute erreur.

Passez en revue chaque détail de ce processus en vous assurant que les grains de poussière ne se déposent pas sur le tableau.

Tout grain de poussière se déposant sur la carte peut entraîner des courts-circuits sur la carte une fois la fabrication terminée.

Le produit final, dans ce cas, est une planche ayant des réserves qui couvrent correctement les zones de cuivre qui reste sur la forme finale.

Un technicien peut aider à l'examen de la carte pour éliminer tout risque d'erreur dans ce cas. La réserve qui est présente dans ce cas désignera le cuivre qui émerge dans la carte de circuit imprimé finale.

La quatrième étape consiste à retirer le cuivre dont vous n'aurez pas besoin sur la carte finale. Vous pouvez éliminer l'excès de cuivre en utilisant un produit chimique qui rongera l'excès de cuivre.

Le cuivre dont vous aurez besoin restera sous la protection de la résine photosensible.

Vous devez noter que différentes tailles de plaques de cuivre nécessiteront différentes quantités de concentrations chimiques.

Un matériau en cuivre plus lourd nécessitera de longues périodes d'exposition pour faciliter l'espacement des pistes.

Terminez le processus en lavant la couche protectrice du cuivre et restez avec le cuivre dont vous avez besoin.

La cinquième étape consiste à poinçonner les alignements en s'assurant qu'ils sont tous alignés.

Les trous d'enregistrement aligneront les couches externes avec les couches internes.

Vous utiliserez la poinçonneuse optique qui permettra une correspondance exacte pour un poinçonnage précis des trous d'enregistrement.

Une fois les couches assemblées, vous n'aurez plus la possibilité de faire des ajustements dans les couches internes.

Il y a une autre machine que vous utiliserez pour aider à l'inspection des couches en veillant à l'absence de défauts.

Vous pouvez utiliser le Gerber original pour vous aider dans l'inspection au laser et comparer l'image numérique avec les fichiers Gerber originaux.

Après inspection, la conception passera à l'étape finale où le circuit imprimé prendra forme.

Chaque couche à ce stade attendra l'union avec d'autres couches une fois l'inspection et la confirmation terminées.

La couche externe se rejoindra avec le substrat métallique par des processus de superposition et de liaison.

Le collage se fera sur une table en acier lourd à l'aide de pinces métalliques et de broches pour maintenir les couches.

Assurez-vous que tout s'emboîte bien pour éviter tout problème de décalage des alignements.

Après avoir placé chaque couche au-dessus de l'autre, le processus de collage commence avec l'aide d'ordinateurs de presse de collage.

L'ordinateur contrôlera le processus de chauffage de la pile jusqu'à des températures qui permettront le collage.

Il contrôlera également les taux de refroidissement de l'empilement assurant une liaison parfaite des empilements.

La dernière étape de ce processus impliquera le déballage des couches en conséquence.

Après cela, vous guiderez la couche à travers le processus de perçage de la liaison via des trous nécessitant une précision exacte.

Vous utiliserez un localisateur à rayons X pour déterminer les points de forage pendant que l'ordinateur contrôle les micro-mouvements de la foreuse.

L'ordinateur utilisera le fichier de perçage pour trouver les emplacements exacts de la planche que vous devrez percer.

La prochaine étape est le placage et le dépôt de cuivre sur la carte où de minces films de cuivre traverseront également les vias.

Assurez-vous de bien nettoyer la planche pendant qu'elle passe par le processus de bains chimiques aidant à un dépôt.

Un ordinateur aidera à contrôler l'ensemble du processus de trempage, de retrait et de traitement.

L'étape suivante consiste à galvaniser toute la couche en utilisant une très fine couche de cuivre sur les zones d'exposition.

L'étamage vous aidera à éliminer l'excès de cuivre que vous aurez après le dépôt de cuivre.

L'étain protégera la zone des traces de cuivre de la destruction pendant le processus de gravure.

La conception passe à nouveau par le processus de gravure car elle élimine l'excès de cuivre de la conception.

Après ce processus, vous verrez un établissement correct des connexions et des zones conductrices. Vous le nettoyerez avant d'utiliser de l'encre époxy avant d'appliquer le masque de soudure sur l'appareil.

Les portions qui se trouvent sous un couvercle seront à l'abri du durcissement car vous devrez les retirer.

Les cartes recevront des explosions de lumière UV qui traverseront un masque de film photo à souder.

Passez l'appareil dans le four pour durcir le masque de soudure sur l'appareil.

L'appareil est maintenant prêt pour le prochain processus de finition de surface pour augmenter la capacité de soudure de l'appareil.

Suivez ensuite le processus d'écriture à jet d'encre en indiquant toutes les informations vitales du MCPCB.

Vous passerez par l'étape de revêtement avant de finalement durcir l'appareil.

La carte complète sera soumise à un test électrique pour s'assurer que le circuit fonctionne correctement pour conduire l'alimentation.

C'est le processus qui confirmera si le produit final est conforme à la conception originale.

Vous pouvez utiliser le test de sonde volante pour vous aider tout au long du processus de test électrique.

La dernière et dernière étape de la fabrication consiste à passer par le processus de notation en V et de profilage.

Différentes planches seront découpées du panneau d'origine à l'aide d'une rainure en V ou d'une défonceuse. Cela aidera à sortir du tableau loin du canal d'origine.

PCB à noyau métalliquePCB à noyau métallique

Étapes de prototypage de PCB à noyau métallique

Le processus du noyau métallique prototypage de circuits imprimés est fondamentalement le même que celui du prototypage standard de PCB.

Il est important de noter les principes fondamentaux du MCPCB avant de commencer le processus de prototypage.

Les informations vous guideront à chaque étape du prototypage car ce sera une représentation de la figure finale.

La première étape du processus de prototypage consiste à proposer la bonne conception à l'aide des logiciels de conception.

Assurez-vous que le fabricant connaît le type de logiciel que vous utiliserez pour la conception.

La deuxième étape consiste à proposer la bonne conception schématique de la carte de circuit imprimé à noyau métallique.

Le schéma contiendra les bonnes informations dont les ingénieurs et les fabricants auront besoin pendant le processus de production.

Il contient des informations sur les composants, les matériaux et le matériel dont vous aurez besoin pour le processus car il détermine la fonctionnalité.

Il déterminera également les caractéristiques, le placement des composants, impliquant le bon choix de la taille et de la grille du panneau.

Il s'agit d'une phase initiale de la conception finale et vous devez exécuter un test du schéma pour identifier les flux.

La troisième étape consiste à avoir la nomenclature pour obtenir tous les matériaux dont vous aurez besoin pour l'ensemble du processus.

Assurez-vous que le fabricant examine la nomenclature afin qu'il puisse vous aider. La nomenclature contiendra les informations suivantes :

  • La quantité de composants dont vous aurez besoin
  • Il aura les désignateurs de référence des codes que vous utiliserez pour l'identification des pièces individuelles
  • Les spécifications de valeur de chaque unité dans les bonnes unités
  • L'empreinte de la conception connaissant l'emplacement de chaque composant sur la carte
  • Avez-vous les numéros de pièces du fabricant pour identifier le fabricant de la pièce ?

Prototypage PCB

Prototypage PCB

L'étape suivante est la conception des itinéraires en indiquant les traces et en indiquant le point de placement des composants.

Divers facteurs jouent un rôle dans la planification du routage. Ces facteurs comprennent la sensibilité au bruit, les niveaux de puissance et la génération du bruit du signal.

Vous devrez effectuer des vérifications à chaque intervalle du processus de prototypage. Il y a des points que vous devrez faire des vérifications approfondies avant de lui permettre de passer à l'étape suivante.

Les problèmes courants que vous devrez évaluer et éliminer tout problème sont :

  • Problèmes thermiques, y compris les points de chaleur
  • La présence d'un chemin thermique
  • Les différentes dimensions des matériaux en cuivre telles que l'épaisseur
  • Vérification des règles de conception où vous comparerez la mise en page et la conception.
  • Vérifications électriques
  • Contrôles d'antenne
  • Évaluations de l'assurance qualité
  • Les prochaines étapes qui viendront après la vérification concerneront le processus de fabrication du prototype. Les principaux processus que vous devrez suivre incluent :
  • Création du film photo
  • Impression des couches intérieures
  • Alignement des calques
  • Fusionner toutes les couches ensemble
  • Perçage des trous sur le prototype
  • Cuivrage du prototype
  • Imagerie de la couche externe
  • Placage du prototype à l'aide de cuivre et d'étain
  • Le processus final de gravure
  • Application du masque de soudure
  • Application de la finition de surface
  • Application de la sérigraphie avant découpe et sourçage.
  • Assemblage suivi du pochoir de la pâte à braser, crochetage et mise en place des composants.
  • Il comprend également le processus de soudure par refusion avant de passer par l'inspection et le contrôle de la qualité de l'eau
  • L'étape finale est l'insertion des composants traversants avant d'effectuer des tests de fonctionnalité.

Les processus de prototypage de cartes de circuits imprimés à noyau métallique sont similaires aux autres processus de prototypage standard.

La différence viendra dans la nomenclature où vous devrez inclure les matériaux métalliques pour le substrat.

Directives de montage des composants PCB à noyau métallique

Les directives que vous devrez suivre lors du montage de vos composants MCPCB vous aideront à générer le MCPCB parfait.

La première étape de l'ensemble du processus consistera à comprendre les contraintes mécaniques du modèle. C'est important car c'est le facteur qui affectera la forme et la taille de la planche.

Assemblée PCB

Assemblage de PCB

La deuxième étape consiste à connaître les contraintes auxquelles vous pourriez être confronté lors du processus d'assemblage.

Cela aidera également à déterminer l'espace dont vous avez besoin pour placer les composants sur la carte.

Cela détermine les points où vous placerez les composants du circuit imprimé.

La troisième étape consiste à laisser suffisamment d'espace ou de tolérance pour que les circuits intégrés puissent respirer.

Cela donnera aux composants suffisamment d'espace entre eux, améliorant ainsi le mode de fonctionnement.

Cela vous fera gagner beaucoup de temps en ce qui concerne le processus de placement des composants si vous planifiez bien.

Lorsque vous placez les composants, gardez les éléments similaires orientés dans la même direction.

Il assistera également le fabricant dans l'installation, l'inspection et les essais des pièces en place.

Il s'agit d'un processus critique lorsqu'il s'agit du montage en surface du composant en utilisant le processus de soudure à la vague.

L'étape suivante consiste à regrouper les pièces qui aideront à minimiser les chemins de connexion. Cela rendra le travail de connexion des composants très facile sans trop de stress.

Assurez-vous que lorsque vous placez les composants, commencez par les composants du bord en premier.

Cela aidera à empêcher tout mouvement des composants pendant les fermetures mécaniques.

En outre, il facilite le placement des commutateurs, des connecteurs, des ports USB et des prises entre autres composants.

Ne pas chevaucher les pièces en coupant les angles lors de l'utilisation des planches de petites tailles sur le contour de la pièce ou les patins.

Maintenez un bon espace entre les chemins d'environ 40 mils pour une connexion électrique fluide.

Cela aidera à maintenir un meilleur flux de courant sans croiser des chemins qui peuvent provoquer des courts-circuits.

Lorsque vous travaillez sur une carte simple, placez les composants sur une seule couche. Les placer sur une partie de la couche réduira le coût et le temps de placement.

N'oubliez pas de placer les broches du circuit intégré et les composants polarisés dans une direction similaire.

Assurez-vous que les composants que vous placez sont les mêmes que les emplacements sur le schéma. Le schéma doit servir de guide pour le placement des composants sur la carte.

FR4 PCB Vs. MCPCB - Comparaison ultime

La carte de circuit imprimé à noyau métallique remplace la carte de circuit imprimé standard.

Cela signifie que le substrat métallique du MCPCB remplace le substrat FR4 sur la carte de circuit imprimé standard.

Le FR4 a le problème de l'accumulation de chaleur, de sorte que le noyau métallique remplacera le substrat FR4.

PCB FR4PCB FR4

 Il existe une différence entre le FR4 PCB et le MCPCB en termes de différents facteurs comme suit :

· Conductivité

Les cartes de circuits imprimés à noyau métallique sont de meilleurs conducteurs par rapport aux cartes de circuits imprimés FR4.

Cela est dû au matériau qu'ils utilisent pour fabriquer les MCPCB qui sont de meilleurs conducteurs que le FR4.

Le cuivre, l'aluminium et le fer sont donc de meilleurs conducteurs de chaleur que le substrat FR4.

Cette fonction de conductivité améliore la dissipation thermique des MCPCB par rapport aux cartes de circuits imprimés FR4.

Cela permettra également aux cartes de circuits imprimés à noyau métallique de mieux fonctionner et de durer plus longtemps que les PCB FR4.

· Plaqué à travers les trous

La carte de circuit imprimé FR4 utilise des trous traversants et des composants traversants si possible.

Dans la carte de circuit imprimé à noyau métallique, vous ne trouverez pas de trous traversants dans les MCPCB à une couche. Tous les composants de l'appareil sont montés en surface.

·Soulagement thermique

Les MCPCB sont meilleurs par rapport aux cartes de circuits imprimés FR4 en termes de soulagement de la chaleur.

Ceci en raison du type de matériau que vous trouverez dans les cartes de circuits imprimés à noyau métallique.

Le substrat métallique que vous trouverez dans une carte de circuit imprimé à noyau métallique est un conducteur mieux chauffé.

Le fait qu'il conduise mieux la chaleur que le substrat FR4 le rend meilleur en termes d'allègement thermique.

Il aide à dissiper la chaleur de l'appareil plus rapidement que les appareils FR4. C'est le facteur qui en fait un meilleur dispositif de soulagement thermique.

FR4 dépend de Vias pour le soulagement thermique, ce qui le rend plus lent dans la dissipation de la chaleur.

·Masque de soudure

Dans le FR4, les masques de soudure sont de couleurs sombres comme le rouge ou le bleu des deux côtés de la carte.

Dans les circuits imprimés à noyau métallique, vous trouverez exclusivement des tableaux blancs dans de nombreux cas.

Ceci est particulièrement dans les applications des diodes électroluminescentes.

·Épaisseur

Le FR4 a de nombreuses variétés d'épaisseur en raison du fait que vous devez empiler différentes couches.

Dans le MCPCB, l'épaisseur est inférieure à la limite en fonction de l'épaisseur du matériau métallique que vous utiliserez.

·Processus d'usinage

Les processus d'usinage dans FR4 et MCPCB sont les mêmes, sauf dans le processus de rainurage en V. Dans le processus V-score du MCPCB, vous utiliserez le revêtement en diamant pour les forets pour percer le métal.

Principales applications du PCB à noyau métallique

Les cartes de circuits imprimés Metalcore sont importantes dans certaines applications qui génèrent souvent beaucoup de chaleur lors de leur fonctionnement.

Le noyau métallique aidera à la dissipation de la chaleur qui s'accumule pendant le processus de fonctionnement. les fabricants l'utilisent pour maintenir les bonnes performances de l'appareil et pour des durées de fonctionnement plus longues.

LED haute puissance sur PCB à noyau métallique

LED haute puissance sur PCB à noyau métallique

L'application principale de la carte de circuit imprimé à noyau métallique est :

  • Les équipements audio tels que les amplificateurs (entrée et sortie), les amplificateurs audio, les amplificateurs symétriques, les préamplificateurs, les amplificateurs de puissance entre autres.
  • Équipements pour une alimentation électrique tels que les régulateurs à découpage, les régleurs SW, les convertisseurs DC/AC entre autres.
  • Équipements de communication électronique tels que circuits de filtrage, amplificateurs de fréquence et télégraphie électrique.
  • Équipements d'automatisation au bureau tels que les entraînements motorisés
  • Ordinateurs et autres appareils informatiques tels que les dispositifs d'alimentation et les cartes mères CPU
  • Modules de puissance tels que relais solides, convertisseurs, ponts redresseurs, etc.
  • Lanternes et lampes favorisant les lampes à économie d'énergie, les lampes à LED entre autres applications.

Conclusion

Les cartes de circuits imprimés Metalcore sont la prochaine grande nouveauté et pourraient remplacer les autres cartes disponibles.

Il est temps pour vous de changer des autres cartes et d'adopter la carte de circuit imprimé à noyau métallique.

Cela vous fera économiser de l'argent et améliorera également la durée de vie de vos appareils.